由于我國是一個發(fā)展中國家，經(jīng)濟(jì)還不發(fā)達(dá)，基礎(chǔ)設(shè)施還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人民生活和國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的要求，所以在基本建設(shè)方面還有許多工作要做。并且在土木工程的各項專業(yè)活動中，都應(yīng)考慮走可持續(xù)發(fā)展的道路。由此，土木工程未來的發(fā)展趨勢有著至關(guān)重要的作用。

1 土木工程的涵義

土木工程是指建造各類工程設(shè)施的科學(xué)、技術(shù)和工程的總稱。土木工程的含義可從兩方面去理解。一層含義是指與人類生活、生產(chǎn)活動有關(guān)的各類工程設(shè)施，如建筑工程、公路與城市道路工程、局壩水電和水利工程、鐵路、橋梁工程、地下空間開發(fā)利用工程等。另一層含義是指為了建造工程設(shè)施應(yīng)用材料、工程設(shè)備在土地上所進(jìn)行的勘察、設(shè)計、施工等工程技術(shù)活動。經(jīng)過多年的發(fā)展，目前土木工程的實(shí)踐和研究己取得顯著成就，但展望未來，土木工程領(lǐng)域中仍然有許多課題需要我們進(jìn)一步去探索。

2 當(dāng)代土木工程的特點(diǎn)

當(dāng)代土木工程的發(fā)展特點(diǎn)分析較之以往，當(dāng)代土木工程的一個最明顯的發(fā)展特點(diǎn)便是科學(xué)技術(shù)的明顯提高，計算機(jī)軟件的應(yīng)用為土木工程的發(fā)展創(chuàng)建了更為廣闊的發(fā)展平臺。因此土木工程的在發(fā)展中展現(xiàn)出當(dāng)代化、多元化及科技化的特點(diǎn)。就當(dāng)期形式而論，土木工程的信息技術(shù)的迅速發(fā)展，專業(yè)化的程度加強(qiáng)，對建設(shè)工程師的要求明顯的加強(qiáng)，不僅要具備較強(qiáng)的施工管理能力，同時要跟上時代的需求，及時的吸收當(dāng)前的建筑領(lǐng)域的信息，利用科學(xué)技術(shù)建設(shè)具有當(dāng)代特點(diǎn)的土木工程項目。所以，對于土木工程專業(yè)人才的培養(yǎng)具有更加嚴(yán)格的要求。適應(yīng)各類工程建設(shè)高速發(fā)展的要求，人們需要建造大規(guī)模、大跨度、高聳、輕型、大型、精密設(shè)備當(dāng)代化的建筑物，既要求高質(zhì)量和快速施工，又要求高經(jīng)濟(jì)效益。它的發(fā)展趨向具體地表現(xiàn)在下述幾個方面。

2.1 工程地質(zhì)和地基方面

建設(shè)地區(qū)的工程地質(zhì)和地基的構(gòu)造及其在天然狀態(tài)下的應(yīng)力情況和力學(xué)性能，不僅直接決定基礎(chǔ)的設(shè)計和施工，還常常關(guān)系到工程設(shè)施的選址、結(jié)構(gòu)體系和建筑材料的選擇，對于地下工程影響就更大了。工程地質(zhì)和地基的勘察技術(shù)，目前主要仍然是現(xiàn)場鉆探取樣，室內(nèi)分析試驗，這是有一定局限性的。為適應(yīng)當(dāng)代化大型建筑的需要，急待利用當(dāng)代科學(xué)技術(shù)來創(chuàng)造新的勘察方法。

2.2 工程規(guī)劃方面

以往的總體規(guī)劃常是憑借工程經(jīng)驗提出若干方案，從中選優(yōu)。由于土木工程設(shè)施的規(guī)模日益擴(kuò)大，現(xiàn)在已有必要也有可能運(yùn)用系統(tǒng)工程的理論和方法以提高規(guī)劃水平。特大的土木工程，例如高大水壩，會引起自然環(huán)境的改變，影響生態(tài)平衡和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等，這類工程的社會效果是有利也有弊。在規(guī)劃中，對于趨利避害要作全面的考慮。

2.3 工程設(shè)計方面

人們努力使設(shè)計盡可能符合實(shí)際情況，達(dá)到適用、經(jīng)濟(jì)、安全、美觀的目的。為此，已開始采用概率統(tǒng)計來分析確定荷載值和材料強(qiáng)度值，研究自然界的風(fēng)力、地震波、海浪等作用在時間、空間上的分布與統(tǒng)計規(guī)律，積極發(fā)展反映材料非彈性、結(jié)構(gòu)大變形、結(jié)構(gòu)動態(tài)以及結(jié)構(gòu)與巖土共同作用的分析，進(jìn)一步研究和完善結(jié)構(gòu)可靠度極限狀態(tài)設(shè)計法和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計等理論;同時發(fā)展運(yùn)用電子計算機(jī)的高效能的計算和設(shè)計方法等。

2.4 工程施工方面

隨著土木工程規(guī)模的擴(kuò)大和由此產(chǎn)生的施工工具、設(shè)備、機(jī)械向多品種、自動化、大型化發(fā)展，施工日益走向機(jī)械化和自動化。同時組織管理開始應(yīng)用系統(tǒng)工程的理論和方法，日益走向科學(xué)化;有些工程設(shè)施的建設(shè)繼續(xù)趨向結(jié)構(gòu)和構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化和生產(chǎn)工業(yè)化。這樣，不僅可以降低造價、縮短工期、提高勞動生產(chǎn)率，而且可以解決特殊條件下的施工作業(yè)問題，以建造過去難以施工的工程。

3 未來土木工程的發(fā)展

3.1 指導(dǎo)理論的繼續(xù)發(fā)展

在可以預(yù)見的將來，土木工程工程技術(shù)理論的核心部分仍然是力學(xué)，新的分析方法和新的數(shù)值處理方法將是土木工程中力學(xué)的突破方向。在對復(fù)雜結(jié)構(gòu)、流體介質(zhì)等情況下的受力分析和近似上，現(xiàn)有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數(shù)學(xué)在將來也應(yīng)該有很大的發(fā)展，用以處理土木工程技術(shù)中復(fù)雜的數(shù)值問題。更先進(jìn)的電子計算機(jī)的應(yīng)用，使得對復(fù)雜的情況的模擬更有把握，更接近于現(xiàn)實(shí)。力學(xué)也會突破宏觀框架，向微觀發(fā)展，控制論，虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)也在力學(xué)中加深影響。

3.2 工程實(shí)現(xiàn)的變化

土木建筑的最終目的是建設(shè)出合乎設(shè)計要求的工程構(gòu)造物，從設(shè)計到成果中間需要一個很長的工程實(shí)現(xiàn)的過程。這也是土木工程一個重要的組成部分。甚至可以說是土木工程最重要的方面，有了好的理論和設(shè)計，沒有好的工程實(shí)踐，一樣不會產(chǎn)生一個優(yōu)秀的作品。信息時代正在迎面走來，其他學(xué)科和其他方面的新觀點(diǎn)新技術(shù)，必然的也會影響到土木工程。并且為這一傳統(tǒng)學(xué)科注入新的活力。包括控制理論，施工技術(shù)，新材料，環(huán)境工程，經(jīng)濟(jì)理論等等。

(1)全過程信息化。信息化的特點(diǎn)將更深的滲透到未來的土木工程中，重點(diǎn)不僅僅限于CAD方面，也包含對工程進(jìn)度的管理、運(yùn)行中數(shù)據(jù)資料的收集，分析，整理;對建筑物結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度，可靠性的分析和相應(yīng)對策的決策等。這些也是主動控制和智能化實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。全過程信息化對今后的土木建筑構(gòu)造物的維護(hù)有很大的意義。比如可以使用植入的傳感器配合電子計算機(jī)實(shí)現(xiàn)對建筑全方位的實(shí)時的監(jiān)控，及時掌握整個建筑物的狀態(tài)。我國現(xiàn)在正是基本建設(shè)的高潮，20～30年后，現(xiàn)在這些建筑物逐漸進(jìn)入維護(hù)期。如果能在現(xiàn)在建造過程中就做好各種信息化準(zhǔn)備工作，對今后維護(hù)也大有幫助。

(2)可持續(xù)發(fā)展和人性化。這兩個要求是與社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展相適應(yīng)的，社會的發(fā)展要求更加充分合理的利用資源，社會生活水平的提高也提高了對土木建筑設(shè)施人性化的要求。整個土木工程過程是建立在對資源和能源的不斷消耗上的，在可持續(xù)發(fā)展成為整個社會的主題的時候，土木工程也必然的要面對這個問題。對資源和能源的節(jié)約，包括在建設(shè)中的和使用過程中的，成為土木工程以后的一個方向，這要求有良好的設(shè)計和有效的運(yùn)作管理機(jī)制，土木工程構(gòu)筑物在它的整個壽命周期，從規(guī)劃，設(shè)計，建造到建成后的使用，維護(hù)，拆除都要盡量的將對環(huán)境的影響降到最小，同時盡可能大發(fā)揮它的社會經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。這對土木工程提出了新的要求。具體的要求包括，資源的保護(hù)，資源再利用，污染控制和全方位的質(zhì)量。

3.3 主動控制技術(shù)

迄今，絕大部分的土木工程建筑都是被當(dāng)作一個靜態(tài)的，被動的物體。對周圍環(huán)境的影響，如風(fēng)動，溫度變化，突發(fā)事件等只能依靠自身的結(jié)構(gòu)進(jìn)行被動的抵御。顯得缺少靈活性和應(yīng)變能力。今后土木建筑設(shè)施的一個發(fā)展方向之一就是主動控制技術(shù)在建筑構(gòu)造物中的應(yīng)用。運(yùn)用計算機(jī)技術(shù)和模糊控制技術(shù)，以及一些預(yù)設(shè)的控制結(jié)構(gòu)。使得建筑物能夠?qū)Ω鞣N環(huán)境因素做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。

[1]段樹金.土木工程概論[M].北京:中國鐵道出版社，2009.